우리나라, 중국, 일본, 미국 수계소화설비 소화수 공급시간 및 소화수원에 대한 비교 연구 A Comparison Study on Fire Water Supply Duration and Capacity of Water Based Fire Suppression System of the United States, Japan, China and Korea원문보기
1968년 우리나라 소방법이 제정된 이래 최근에는 건축물이 초고층화 및 초심도 등 환경적으로 급변하고 있다. 이러한 환경적 변화에 따른 소방력의 적절한 대응은 반드시 이루어져야 한다. 그 중에서 소화수원은 소방력의 근원이 되는 매우 중요한 인자이다. 이에 중국, 일본, 미국의 소방법을 통하여 우리나라의 소화수원공급 시간 및 소화수원을 비교하였으며 각 수계소화시스템에 대해 건축물 용도, 면적, 층수 그리고 위험 급별로 소화수 유량(flowrate), 소화수 공급시간, 소화수원량 등을 비교하였다. 본 연구는 중국, 일본, 미국 주변국가의 소화수원 산정 기준을 비교하여 우리나라의 소화수원 기준이 이 국가들과 비교해 다른 점과 유사한 점은 무엇이며 장, 단점에 대해 조사했다. 주변 국가들을 통해 우리나라의 소화수원 기준이 국제적으로 어떤 위치에 있는지 확인할 수 있었으며 이를 통해 보다 발전된 소화수원 기준에 대한 발전적 제안을 한다.
1968년 우리나라 소방법이 제정된 이래 최근에는 건축물이 초고층화 및 초심도 등 환경적으로 급변하고 있다. 이러한 환경적 변화에 따른 소방력의 적절한 대응은 반드시 이루어져야 한다. 그 중에서 소화수원은 소방력의 근원이 되는 매우 중요한 인자이다. 이에 중국, 일본, 미국의 소방법을 통하여 우리나라의 소화수원공급 시간 및 소화수원을 비교하였으며 각 수계소화시스템에 대해 건축물 용도, 면적, 층수 그리고 위험 급별로 소화수 유량(flow rate), 소화수 공급시간, 소화수원량 등을 비교하였다. 본 연구는 중국, 일본, 미국 주변국가의 소화수원 산정 기준을 비교하여 우리나라의 소화수원 기준이 이 국가들과 비교해 다른 점과 유사한 점은 무엇이며 장, 단점에 대해 조사했다. 주변 국가들을 통해 우리나라의 소화수원 기준이 국제적으로 어떤 위치에 있는지 확인할 수 있었으며 이를 통해 보다 발전된 소화수원 기준에 대한 발전적 제안을 한다.
Buildings in Korea have been getting higher recently and been being changed environmentally since the Korean fire standard was released in 1968. It should be established to make a appropriate correspondence of fire fighting against the those environmental changes. Most of all, fire water capacity wh...
Buildings in Korea have been getting higher recently and been being changed environmentally since the Korean fire standard was released in 1968. It should be established to make a appropriate correspondence of fire fighting against the those environmental changes. Most of all, fire water capacity which is basis of fire fighting service is a very significant factor. In this paper, the Korean fire water capacity and fire water duration were compared with China, Japan and the United states. Furthermore, fire water capacity, fire water duration, flow rate were compared by hazard classification, occupant use, number of floor and area with water based fire suppression system. This study has been surveyed to show what are difference, similarity, advantage and disadvantage on fire water capacity in the Korean standard comparing with neighboring countries like China, Japan as well as the United states. This study could be found what level the Korean fire water capacity is. So it suggests about more developed standard on fire water capacity with the result of analysis and comparison.
Buildings in Korea have been getting higher recently and been being changed environmentally since the Korean fire standard was released in 1968. It should be established to make a appropriate correspondence of fire fighting against the those environmental changes. Most of all, fire water capacity which is basis of fire fighting service is a very significant factor. In this paper, the Korean fire water capacity and fire water duration were compared with China, Japan and the United states. Furthermore, fire water capacity, fire water duration, flow rate were compared by hazard classification, occupant use, number of floor and area with water based fire suppression system. This study has been surveyed to show what are difference, similarity, advantage and disadvantage on fire water capacity in the Korean standard comparing with neighboring countries like China, Japan as well as the United states. This study could be found what level the Korean fire water capacity is. So it suggests about more developed standard on fire water capacity with the result of analysis and comparison.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 2012년 2월 15일에 개정된 「옥내소화전설비, 스프링클러설비의 화재안전기준」(3,4)의 소화수 공급시간이 적정한지를 각 나라의 소화수 유량, 소화수 공급시간, 소화수원에 대해 비교, 분석 및 제안하고자 한다.
가설 설정
한국의 소화수원을 2012년 2월 15일 개정된 소화수원 기준을 적용하였다. 옥내소화전 설치 개수는 5개 이상이고 옥외소화전은 2개 이상 설치하는 것으로 가정했고 중국과 미국은 상수도배관으로부터 옥외소화전이 바로 연결되는 구조로 보고 소화수원을 산정하지 않았다. 미국의 스프링클러설비 소화유량은 자동식 스프링클러설비 핸드북을(14) 참조하여 Ordinary Hazard 2로 선정하였다.
15층이고 건축물의 높이 50 m 이상인 백화점을 기본 모델로 선정하여 각 나라의 소화수원을 앞에서 설정한 Table 13의 조건에 따라 Figure 6에 나타내었다. 옥내소화전 설치 개수는 5개 이상이고 옥외소화전은 2개 이상 설치하는 것으로 가정했다.
한 층에 설치되는 옥내소화전설비 개수는 5개 이상 설치된 것으로 가정하였으며, 옥외소화전설비는 설치 대상이 아닌 것으로 가정했다. 미국의 스프링클러설비 소화유량은 자동식 스프링클러설비 핸드북을(14) 참조하여 Light Hazard로 선정하였다.
제안 방법
우리나라, 일본, 중국, 미국의 건축물의 용도와 층수를 정하여 소화수원을 비교하였다. 25층인 아파트, 15층인 백화점, 60층인 복합건축물을 각 나라의 기준을 가지고 소화 유량, 소화수 공급시간, 소화수원을 산정하였다.
각 나라에 대해 시스템별 소화유량과 소화수 공급시간을 비교 분석하였다. 옥내소화전설비 소화유량과 소화수 공급시간을 각각 비교하였다.
우리나라와 일본은 건축물의 용도와 층수에 따라 기준개수를 가지고 스프링클러 유량을 선정하고 중국과 미국은 건축물의 용도에 따라 위험도를 구분하여 스프링클러 유량을 선정한다. 따라서 다음 장에서 건축물의 층수와 용도를 구분하여 시스템별 유량, 소화수 공급시간과 소화수원을 구하였다.
기준개수는 건축물의 용도와 층수와 관계없으며 1개 층을 기준으로 최대로 적용할 수 있는 제한된 기준개수가 있어 최대 기준개수 이하에서는 실제 설치된 개수를 적용하고 최대 기준개수를 초과했을 때 최대 기준개수를 적용하여 소화수 유량을 산정한다. 스프링클러설비도 기준개수를 적용하여 소화수 유량을 선정하나 건축물의 용도, 층수에 의해 그 기준개수를 10개, 20개, 30개로 분류하였다.
각 나라에 대해 시스템별 소화유량과 소화수 공급시간을 비교 분석하였다. 옥내소화전설비 소화유량과 소화수 공급시간을 각각 비교하였다. 옥내소화전설비 소화수 공급 시간은 중국이 네 나라 가운데 가장 긴 180분의 소화수 공급시간을 가지고 있다.
우리나라, 일본, 중국, 미국의 건축물의 용도와 층수를 정하여 소화수원을 비교하였다. 25층인 아파트, 15층인 백화점, 60층인 복합건축물을 각 나라의 기준을 가지고 소화 유량, 소화수 공급시간, 소화수원을 산정하였다.
우리나라, 중국, 일본, 미국 네 나라의 법적으로 규정하고 있는 소화수원량 기준을 확인하기 위해 수계소화설비 별 소화수 유량과 소화수 공급시간을 확인하였다.
대상 데이터
15층이고 건축물의 높이 50 m 이상인 백화점을 기본 모델로 선정하여 각 나라의 소화수원을 앞에서 설정한 Table 13의 조건에 따라 Figure 6에 나타내었다. 옥내소화전 설치 개수는 5개 이상이고 옥외소화전은 2개 이상 설치하는 것으로 가정했다.
이론/모형
「NFPA14 (Standard for the installation of Standpipe and Hose Systems)」(12)에서 우리나라의 옥내소화전설비와 연결송수관설비와 유사한 기준을 찾아볼 수 있다. 그리고 스프링클러설비 기준은 「NFPA13(Standard for the installation of Sprinkler Systems)」(13)을 참조하였다. 미국도 중국과 같이 옥내소화전설비와 연결송수관설비를 구분하여 규정하고 있지 않다.
한 층에 설치되는 옥내소화전설비 개수는 5개 이상 설치된 것으로 가정하였으며, 옥외소화전설비는 설치 대상이 아닌 것으로 가정했다. 미국의 스프링클러설비 소화유량은 자동식 스프링클러설비 핸드북을(14) 참조하여 Light Hazard로 선정하였다.
한국의 소화수원을 2012년 2월 15일 개정된 소화수원 기준을 적용하였다. 옥내소화전 설치 개수는 5개 이상이고 옥외소화전은 2개 이상 설치하는 것으로 가정했고 중국과 미국은 상수도배관으로부터 옥외소화전이 바로 연결되는 구조로 보고 소화수원을 산정하지 않았다.
성능/효과
3. 우리나라 소방법은 일본 소방법과 거의 같은 소방법을 현재까지도 유지하고 있으며 반세기 동안 급속한 산업화에 따른 가연물과 열방출률의 변화에 대응하는 소화수원 확보가 절대적으로 요구된다.
우리나라가 2012년 2월 15일에 「국가화재안전기준」을 소화수원과 관련하여 약 55년 만에 처음으로 개정을 하였지만 건축물의 층수에 대해서만 소화수 공급시간이 개정이 되었을 뿐 건축물의 용도에 대해서는 어떤 개정도 이루지지 않았다. 무서운 속도로 발전하고 있는 중국의 경우를 보면서도 우리나라의 소화수원 기준이 일본의 기준만을 쫓았을 뿐 55년 동안 이에 대한 어떤 노력이 없었다는 것을 확인할 수 있었다. 소방력의 3대 요소는 인력, 수원, 장비이다(15).
후속연구
2. 건축물의 용도 또는 건축물의 예상되는 열방출률을 고려하여 한국 실정에 맞는 위험도를 분류하여 소화유량, 소화수 공급시간, 소화수원에 대한 재정립이 요구된다.
5. 고층건물의 수계소화설비에 대해서만 소화수 공급시간을 늘릴 뿐만 아니라 한국 실정에 맞게 건축물의 용도, 화재하중, 열방출률 그리고 소화활동을 고려한 소화수원 확보에 대한 연구와 노력이 필요하다.
참고문헌 (16)
S. H. Min, "NFSC Design of Fire Protection Engineering", Munundang (1968).
NEMA, "Enforcement Ordinance of the Korean Fire Code" (1958).
NEMA, "National Fire Safety Code for Indoor Hydrant System" (2012).
NEMA, "National Fire Safety Code for Sprinkler System" (2012).
NEMA, "Enforcement Ordinance of the Korean Fire Code" (1968).
NEMA, "Standard of Enforcement Ordinance of the Korean Fire Code" (1968).
Ministry of internal Affairs and Communications of Japan, "Standard of Enforcement Ordinance of the Japanese Fire Code" (2011).
Ministry of internal Affairs and Communications of Japan, "Enforcement Ordinance of the Japanese Fire Code" (2012).
Ministry of Public Security of China, "GB50045-95 Edition 2005 Code for Fire Protection Design of tall Buildings" (2005).
Ministry of Public Security of China, "GB50016-2006. Code of Design on Building Fire Protection and Prevention" (2006).
Ministry of Public Security of China, "GB50084-2005 Code of Design for Sprinkler Systems" (2005).
NFPA, "NFPA14 Standard for the Installation of Standpipe and Hose Systems" (2010).
NFPA, "NFPA13 Standard for the Installation of Sprinkler Systems" (2010).
Korea Fire Protection Association (KFPA), "Automatic Sprinkler System Handbook" (2010).
S. H. Min and Y. J. Kwon, "An Empirical Study on the Standard Re-establishment of Water Discharge Performance for the Fire Engine Pump", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 26, No. 5, pp. 85-91 (2012).
S. H. Min, Y. J. Kwon and J. D. Park, "An Empirical Study on the Relay Pumping Method for the High Pressure of Fire Engine Pump", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 27, No. 1, pp. 52-59 (2013).
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